Thể loại: Sự thật thú vị, Tin tức điện tử thú vị
Số lượt xem: 53539
Bình luận về bài viết: 4
Tất cả những niềm vui của tàu treo từ tính
Magnetoplan hoặc Maglev (từ bay lên từ tiếng Anh) là một chuyến tàu trên hệ thống treo từ tính, được điều khiển và điều khiển bởi lực từ. Thành phần như vậy, không giống như các đoàn tàu truyền thống, không chạm vào bề mặt đường ray trong quá trình di chuyển. Vì có một khoảng cách giữa tàu và bề mặt chuyển động, ma sát được loại bỏ và lực kéo duy nhất là lực kéo khí động học.
Tốc độ có thể đạt được của Muggle tương đương với tốc độ của máy bay và cho phép bạn cạnh tranh với giao thông hàng không ở khoảng cách nhỏ (đối với hàng không) (tối đa 1000 km). Mặc dù chính ý tưởng về một phương tiện giao thông như vậy không phải là mới, nhưng những hạn chế về kinh tế và kỹ thuật đã không cho phép nó mở ra hoàn toàn: đối với việc sử dụng công cộng, công nghệ chỉ được thực hiện một vài lần. Hiện tại, Maglev không thể sử dụng cơ sở hạ tầng giao thông hiện có, mặc dù có những dự án với vị trí của các yếu tố của đường từ giữa đường ray của đường sắt thông thường hoặc dưới đường ray.
Tổng quan về tàu treo từ tính
Hiện tại, có 3 công nghệ chính của hệ thống treo từ tính của tàu hỏa:
1. Trên nam châm siêu dẫn (huyền phù điện động, EDS).
Nam châm siêu dẫn - một điện từ hoặc nam châm điện với một cuộn vật liệu siêu dẫn. Một cuộn dây trong trạng thái siêu dẫn có điện trở bằng không. Nếu cuộn dây như vậy bị ngắn mạch, thì dòng điện gây ra trong nó được duy trì gần như bất cứ lúc nào.
Từ trường của dòng điện không bị biến dạng lưu thông qua cuộn dây của nam châm siêu dẫn cực kỳ ổn định và không có gợn sóng, điều này rất quan trọng đối với một số ứng dụng trong nghiên cứu khoa học và công nghệ. Cuộn dây của nam châm siêu dẫn làm mất tính chất siêu dẫn của nó khi nhiệt độ tăng cao hơn nhiệt độ tới hạn Tk của chất siêu dẫn, khi dòng điện quan trọng Ik hoặc từ trường tới hạn Hk chạm tới cuộn dây. Với điều này, đối với cuộn dây của nam châm siêu dẫn. áp dụng các vật liệu có giá trị cao của Tk, Ik và Nk.
2. Trên nam châm điện (huyền phù điện từ, EMS).
3. Trên nam châm vĩnh cửu; nó là một hệ thống mới và có khả năng tiết kiệm nhất.
Thành phần này bay lên do lực đẩy của các cực nam châm giống hệt nhau và ngược lại, sự hấp dẫn của các cực khác nhau. Các phong trào được thực hiện bởi một động cơ tuyến tính.
Động cơ tuyến tính - một động cơ điện trong đó một trong các yếu tố của hệ thống từ được mở và có một cuộn dây mở rộng tạo ra từ trường di chuyển, và cái kia được chế tạo dưới dạng một hướng dẫn cung cấp chuyển động tuyến tính của bộ phận chuyển động của động cơ.
Nhiều dự án động cơ tuyến tính đã được phát triển, nhưng tất cả chúng có thể được chia thành hai loại - động cơ tăng tốc thấp và động cơ tăng tốc cao.
Động cơ tăng tốc thấp được sử dụng trong giao thông công cộng (maglev, monorail, tàu điện ngầm). Động cơ tăng tốc cao có chiều dài rất nhỏ và thường được sử dụng để tăng tốc một vật thể lên tốc độ cao và sau đó giải phóng nó. Chúng thường được sử dụng để nghiên cứu về các vụ va chạm siêu tốc, như vũ khí hoặc bệ phóng tàu vũ trụ. Động cơ tuyến tính cũng được sử dụng rộng rãi trong các ổ cấp liệu của máy cắt kim loại và robot. nằm hoặc trên tàu, hoặc trên đường đi, hoặc cả ở đó và ở đó. Một vấn đề thiết kế nghiêm trọng là trọng lượng lớn của nam châm đủ mạnh, vì cần phải có từ trường mạnh để duy trì thành phần lớn trong không khí.
Theo định lý Earnshaw (đôi khi được viết bởi Earnshaw), các trường tĩnh được tạo bởi nam châm điện và nam châm vĩnh cửu là không ổn định, không giống như các trường diamagnetics.
Diamagnets - các chất được từ hóa theo hướng của từ trường bên ngoài tác động lên chúng. Trong trường hợp không có từ trường bên ngoài, diamagnets không có mô men từ. và nam châm siêu dẫn. Có các hệ thống ổn định: các cảm biến liên tục đo khoảng cách từ tàu đến đường ray và theo đó, điện áp trên nam châm điện thay đổi. Sự phát triển Muggle tích cực nhất là Đức và Nhật Bản.
Ưu điểm
-
Về mặt lý thuyết, tốc độ cao nhất có thể đạt được khi vận chuyển trên mặt đất (không phải thể thao).
-
Tiếng ồn thấp.
Nhược điểm
-
Chi phí cao để tạo và duy trì một máy đo.
-
Trọng lượng nam châm, tiêu thụ điện năng.
-
Trường điện từ được tạo ra bởi hệ thống treo từ tính có thể gây hại cho đào tạo phi hành đoàn và / hoặc cư dân xung quanh. Ngay cả các máy biến áp lực kéo được sử dụng trên đường sắt được điện khí hóa với dòng điện xoay chiều cũng có hại cho người lái xe, nhưng trong trường hợp này cường độ trường là một thứ tự cường độ lớn hơn. Cũng có thể các dòng Muggle sẽ không có sẵn cho những người sử dụng máy điều hòa nhịp tim.
-
Nó sẽ được yêu cầu ở tốc độ cao (hàng trăm km / h) để kiểm soát khoảng cách giữa đường và tàu (vài cm). Điều này đòi hỏi các hệ thống điều khiển cực nhanh.
-
Cơ sở hạ tầng du lịch phức tạp là cần thiết.
Ví dụ, mũi tên cho Muggle là hai phần của con đường thay thế cho nhau tùy theo hướng quay. Do đó, không chắc rằng các dòng Muggle sẽ hình thành các mạng phân nhánh nhiều hay ít với các nhánh và giao điểm.
Tùy chọn
Có những dự án về đường từ với nhiều loại hệ thống treo từ tính khác nhau, ví dụ, Tubular Rail đề nghị từ bỏ đường ray như vậy và chỉ sử dụng các hỗ trợ hình khuyên cách nhau định kỳ.
Thực hiện
M-Bahn ở Berlin
Hệ thống Muggle công cộng đầu tiên (M-Bahn) được xây dựng tại Berlin vào những năm 1980.
Một con đường dài 1,6 km nối 3 ga tàu điện ngầm từ ngã ba đường sắt Gleonomreieck đến khu triển lãm Potsdamer Strasse. Sau những thử nghiệm dài, con đường đã mở cho lưu lượng hành khách vào ngày 28 tháng 8 năm 1989. Hành trình miễn phí, những chiếc xe được điều khiển tự động mà không cần lái xe, con đường chỉ hoạt động vào cuối tuần. Trong khu vực mà con đường tiếp cận, nó được cho là tiến hành xây dựng hàng loạt. Con đường được xây dựng trên cái giá của tuyến tàu điện ngầm U2 cũ, nơi giao thông bị gián đoạn do sự phân chia của Đức và sự tàn phá trong chiến tranh. Ngày 18 tháng 7 năm 1991, tuyến đã đi vào hoạt động thương mại và được đưa vào hệ thống tàu điện ngầm Berlin.
Sau khi Bức tường Berlin bị phá hủy, dân số Berlin thực sự tăng gấp đôi và cần phải kết nối mạng lưới giao thông của Đông và Tây. Con đường mới đã làm gián đoạn một tuyến tàu điện ngầm quan trọng và thành phố cần phải đảm bảo lưu lượng hành khách cao. 13 ngày sau khi đưa vào vận hành, ngày 31 tháng 7 năm 1991, đô thị đã quyết định tháo dỡ đường từ và khôi phục tàu điện ngầm. Từ ngày 17 tháng 9, con đường đã được tháo dỡ, và sau đó, tàu điện ngầm đã được khôi phục.
Birmingham
Một tàu con thoi nhanh nhẹn chạy từ sân bay Birmingham đến ga tàu gần nhất từ năm 1984 đến 1995. Chiều dài của tuyến đường là 600 m, và khoảng cách hệ thống treo là 1,5 cm. Con đường, đã hoạt động được 10 năm, đã bị đóng cửa do khiếu nại của hành khách về sự bất tiện và được thay thế bằng một đường ray truyền thống.
Thượng Hải
Thất bại với con đường Muggle đầu tiên ở Berlin đã không ngăn cản công ty Transrapid của Đức, một công ty con của Siemens AG và ThyssenKrupp, tiếp tục nghiên cứu, và sau đó công ty đã nhận được lệnh từ chính phủ Trung Quốc xây dựng tuyến Muggle tốc độ cao (450 km / h) từ sân bay Shanghai Pudong Thượng Hải. Con đường được mở vào năm 2002, chiều dài của nó là 30 km. Trong tương lai, nó được lên kế hoạch kéo dài đến đầu kia của thành phố đến sân bay Hồng Kiều cũ và xa hơn về phía tây nam đến Hàng Châu, sau đó tổng chiều dài của nó phải là 175 km.
Nhật Bản
Tại Nhật Bản, một con đường đang được thử nghiệm ở vùng lân cận tỉnh Yamanashi bằng công nghệ JR-Maglev. Tốc độ đạt được trong các thử nghiệm với MLX01-901 với hành khách vào ngày 2 tháng 12 năm 2003 là 581 km / h.
Ở Nhật Bản, một ca khúc mới đã được đưa vào hoạt động thương mại tại lễ khai mạc Expo 2005 vào tháng 3 năm 2005. Tuyến Linimo (Nagoya) dài 9 km bao gồm 9 trạm. Bán kính tối thiểu là 75 m, độ dốc tối đa là 6%. Động cơ tuyến tính cho phép tàu tăng tốc lên 100 km / h trong vài giây. Tuyến phục vụ khu vực liền kề với địa điểm, Đại học Aichi và một số khu vực của Nagakute. Xe lửa được sản xuất bởi Chubu HSST Development Corp.
Có bằng chứng cho thấy các công ty Nhật Bản nói trên đang xây dựng một dây chuyền tương tự ở Hàn Quốc.
Nhật Bản sẽ ra mắt một tàu đệm từ tính
Nhật Bản có kế hoạch ra mắt một tàu đệm từ cực nhanh trong năm tài chính 2025. Việc xây dựng tuyến và tàu hỏa sẽ tốn khoảng 45 tỷ đô la, báo cáo của AFP.
Tàu sẽ sử dụng công nghệ bay từ (đôi khi được gọi là Muggle). Từ trường cho phép thành phần, bất chấp lực hấp dẫn của Trái đất, bay lên trên đường và do sự di chuyển này nhanh hơn nhiều so với một chuyến tàu thông thường.
Tuyến đường sắt hành khách từ hành khách duy nhất trên thế giới được đặt tại Thượng Hải và có chiều dài 30,5 km. Tàu di chuyển dọc theo nó với tốc độ 430 km mỗi giờ.
Một tuyến Nhật Bản dài 290 km sẽ kết nối Tokyo và khu vực chưa được xác định ở miền trung Nhật Bản. Dự kiến các đoàn tàu có động cơ điện tuyến tính sẽ đạt tốc độ khoảng 500 km mỗi giờ.
Việc xây dựng tuyến sẽ được thực hiện bởi Công ty Đường sắt Trung tâm Nhật Bản (JR Central), năm 2003 đã thử nghiệm công nghệ bay từ trường. Đội ngũ giàu kinh nghiệm sau đó lập kỷ lục tốc độ thế giới cho tàu: 581 km mỗi giờ. Nhớ lại rằng kỷ lục tốc độ cho một chuyến tàu hỏa thông thường thuộc về Pháp - 574,8 km mỗi giờ.
Công ty sẽ chi khoảng 45 tỷ đô la cho dự án. Ban đầu, dự kiến chính phủ sẽ trợ cấp một phần cho việc xây dựng đường dây, nhưng những hy vọng này đã không được thực hiện, do đó, công ty sẽ tìm được tiền bằng cách tăng nợ dài hạn. Jr-maglev
JR-Maglev sử dụng hệ thống treo điện động lực với nam châm siêu dẫn (EDS), được lắp đặt cả trên tàu và trên đường ray. Không giống như hệ thống Transrapid của Đức (dây chuyền vận hành từ Thượng Hải đến Sân bay Thượng Hải ở Trung Quốc), JR-Maglev không sử dụng sơ đồ monorail: tàu di chuyển trong kênh giữa các nam châm. Một kế hoạch như vậy cho phép bạn phát triển tốc độ cao hơn, cung cấp sự an toàn cho hành khách lớn hơn trong trường hợp sơ tán và dễ vận hành.
Chuyển động của maglev là do động cơ tuyến tính.
Không giống như hệ thống treo điện từ (EMS), các đoàn tàu được tạo bằng công nghệ EDS yêu cầu thêm bánh xe khi di chuyển ở tốc độ thấp (lên tới 150 km / h). Khi đạt được một tốc độ nhất định, các bánh xe được tách ra khỏi mặt đất và đoàn tàu bay ruồi ở khoảng cách vài cm so với bề mặt. Trong trường hợp xảy ra tai nạn, các bánh xe cũng cho phép dừng tàu nhẹ nhàng hơn. Tuy nhiên, với chi phí xây dựng và vận hành hệ thống EDS do JR-Maglev triển khai đắt hơn hệ thống Transrapid của EMS.
Để phanh ở chế độ bình thường, phanh điện động lực được sử dụng. Đối với các trường hợp khẩn cấp, tàu được trang bị khí động học có thể thu vào và phanh đĩa trên xe đẩy.
Trên tuyến ở Yamanashi, một số chuyến tàu với các hình dạng khác nhau của fairing mũi đang được thử nghiệm: từ mũi nhọn thông thường, gần như phẳng, dài 14 mét, được thiết kế để thoát khỏi bông lớn đi cùng với tàu vào đường hầm ở tốc độ cao. Một tàu Muggle có thể được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính.Trình điều khiển theo dõi hoạt động của máy tính và nhận được hình ảnh của đường dẫn qua camera video (trình điều khiển taxi cab không có cửa sổ nhìn phía trước).
Người Trung Quốc chống lại "con đường của tương lai"
Dân số Thượng Hải đã xuất hiện những cuộc biểu tình rầm rộ chống lại niềm tự hào địa phương - một tuyến đường sắt đệm từ tính độc đáo, có những đoàn tàu dường như bay trong không trung.
Hơn nữa, đó không phải là những công nhân nửa đói đã xuống đường, mà là những đại diện của tầng lớp trung lưu khá giả. Họ đã vi phạm lệnh cấm biểu tình của đất nước và hô vang: Cứu trẻ em, chống lại phóng xạ!
Các nam châm mạnh mẽ, như đã từng, treo tàu trên nền tảng và đẩy nó về phía trước với tốc độ lên tới 430 km mỗi giờ. Để ra mắt tuyến đường đầu tiên - từ sân bay đến ngoại ô thành phố - đã trả 1,4 tỷ đô la, và bây giờ tại Thượng Hải, họ quyết định kéo dài con đường này thêm 30 km nữa qua thành phố.
Chúng tôi cảm thấy như đang sống trong lò vi sóng, nhà của chúng tôi đã mất giá, những người môi giới từ chối giao dịch với chúng tôi khi họ phát hiện ra rằng nhà của chúng tôi ở gần đường ray xe lửa, ông phàn nàn về người Trung Quốc, có nhà ở gần đường Con đường của tương lai. " Theo họ, đường cao tốc phát ra mạnh mẽ bức xạ điện từ.
Tuyến đường sắt trên cao của thành phố tương lai được tạo ra ở Đức và trước đó đã gây ra sự phản đối từ người dân Thượng Hải. Nhưng lần này, chính quyền, sợ hãi trước các cuộc biểu tình đe dọa sẽ tràn vào tình trạng bất ổn lớn, hứa sẽ đối phó với các đoàn tàu. Để ngăn chặn các cuộc biểu tình kịp thời, các quan chức thậm chí đã treo máy quay video ở những nơi thường diễn ra các cuộc biểu tình rầm rộ. Đám đông Trung Quốc rất có tổ chức và di động, nó có thể tập hợp trong vài giây và biến thành một cuộc biểu tình với các khẩu hiệu.
Đây là những buổi biểu diễn dân gian lớn nhất ở Thượng Hải kể từ cuộc tuần hành chống Nhật năm 2005. Đây không phải là cuộc biểu tình đầu tiên gây ra bởi mối quan tâm của Trung Quốc đối với môi trường ngày càng tồi tệ. Mùa hè năm ngoái, hàng ngàn người biểu tình đã buộc chính phủ phải hoãn việc xây dựng một khu phức hợp hóa học.
Bình luận
Theo các nhà sinh thái học WWF, mối nguy hiểm lớn nhất từ các tàu đệm từ tính là cái gọi là ô nhiễm tiếng ồn. Tiếng ồn của những chuyến tàu này khó chịu và khó chịu hơn nhiều so với những chuyến tàu hay tàu hỏa thông thường. Ở lại trong khu vực của tiếng ồn này gây ra một cảm giác lo lắng, bất an, kích thích. Bất kỳ âm thanh theo cách này hay cách khác hành động gây khó chịu cho mọi người, và đặc biệt, các chuyên gia nhấn mạnh. Các vấn đề với bức xạ, từ tính hoặc nhiệt, thường không được quan sát, bởi vì những chuyến tàu như vậy chạy trong khoảng cách ngắn và với khoảng thời gian lớn.
Xem thêm: Động cơ từ tính
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: